CN113911925A - 用于智能塔吊工作空间预警监测的***及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种用于智能塔吊工作空间预警监测的***及方法，可包括：空间特征采集模块和空间特征分析模块。空间特征采集模块部署于智能塔吊的工作空间，用于采集自身覆盖范围内的工作空间的空间特征，空间特征包括障碍物点云数据和空间环境数据。空间特征分析模块用于实时的获取空间特征和智能塔吊的作业作预案，并分析作业动作预案与空间特征的匹配度，对匹配度低于预警阈值的作业动作预案进行风险预警，并向智能塔吊发送微调控指令。能够精准的确定智能塔吊的工作空间的障碍物位置和环境状态，避免了驾驶员主观判断的误差。另外，有效地降低了智能塔吊在作业过程中对驾驶员的依赖度，且提高了智能塔吊在作业过程中避障的及时性以及精准度。

Description

用于智能塔吊工作空间预警监测的***及方法

技术领域

本申请涉及智慧工地技术领域，尤其涉及一种用于智能塔吊工作空间预警监测的***及方法。

背景技术

塔吊即塔式起重机，是一种重要的工程设施。塔吊通过起升、变幅、回转等动作，能够对大型物料执行垂直方向和水平方向的移动输运，因此在建筑工地等场景下被广泛应用。不过传统的塔吊需要驾驶员在操作仓进行驾驶，尤其是对障碍物的感知以及对当前工作空间的环境状态的判断，主要还是依赖于驾驶员的技能和经验。可想而知，人工难以精准的确定塔吊与障碍物的距离；并且，驾驶员在操作过程中处于驾驶舱内，也难以判断塔吊的起重臂所处的工作空间的环境状态，例如风速、湿度等。

智能塔吊是一种结合了物联网、空间状态感知、智能分析、高精度自动控制等功能的塔吊***，能够实现无人驾驶和自主作业。智能塔吊工作空间是智能塔吊执行挂载、起升、下降、卸载物料等作业的立体空间范围，这些作业环节也是保障作业安全的重要环节。为了保障作业安全，避免发生意外的碰撞、倒塌、脱落等事故，需要对工作空间进行预警监测。通过预警监测感知和分析智能塔吊工作空间的空间特征，判断智能塔吊的作业预案与空间特征是否匹配，从而实现冲突风险预警和微调控。

发明内容

本申请提供了一种用于智能塔吊工作空间预警监测的***及方法，以期解决或部分解决背景技术中涉及的上述问题或现有技术中的其它至少一个不足。

本申请提供了这样一种用于智能塔吊工作空间预警监测的***，可包括：空间特征采集模块和空间特征分析模块。空间特征采集模块部署于智能塔吊的工作空间，用于采集自身覆盖范围内的工作空间的空间特征，空间特征包括障碍物点云数据和空间环境数据。空间特征分析模块用于实时的获取空间特征和智能塔吊的作业作预案，并分析作业动作预案与空间特征的匹配度，对匹配度低于预警阈值的作业动作预案进行风险预警，并向智能塔吊发送微调控指令。

在一些实施方式中，空间特征采集模块可包括：多个障碍物感应探测器和多个空间环境传感器。多个障碍物感应探测器部署于所述工作空间，用于感应并上传自身探测范围内的工作空间的障碍物点云数据。多个空间环境传感器部署于所述工作空间，用于感应并上传自身覆盖范围内的空间环境数据。

在一些实施方式中，障碍物感应探测器可包括：雷达探测装置和第一无线通讯单元。雷达探测装置用于向自身探测范围发射激光或者毫米波，并接收自身探测范围内的障碍物的各个点反射的回波，以及分析出所述障碍物的各个点的位置信息，将各个点的位置信息整合为自身探测范围中障碍物的点云数据。第一无线通讯单元用于按照无线物联网的通讯协议将点云数据上传至空间特征分析模块。

在一些实施方式中，空间环境传感器可包括：多个环境传感装置和第二无线通讯单元。多个环境传感装置分别用于感应自身覆盖范围内的各种空间环境数据。第二无线通讯单元用于按照无线物联网的通讯协议将空间环境数据上传至空间特征分析模块。

在一些实施方式中，还包括工作空间离散模块，用于将智能塔吊的工作空间进行离散，获得多个工作空间单元。

在一些实施方式中，空间特征分析模块的执行步骤可包括：

实时获取工作空间的三维建筑工程模型，并在三维建筑工程模型中解析出工作空间的具***置。根据多个工作空间单元，将三维建筑工程模型对应分割为多个三维空间单位。根据多个障碍物感应探测器的部署位置和覆盖范围，以及多个空间环境传感器的覆盖位置，分别将障碍物点云数据和空间环境数据映射至各个三维空间单位。实时获取智能塔吊的作业动作预案，并确定作业动作预案分布的多个三维空间单位，对多个三维空间单位进行时序化排列。根据时序化排列的结果，确定作业动作对应的三维空间单位的多个关联三维空间单位，以及各个关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据。根据作业动作预案中各个作业动作的属性，并结合多个关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据，分析作业动作与其对应的各个关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据的匹配度。响应于作业动作与其对应的各个关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据低于预警阈值的匹配度，发出风险预警信号，并向所述智能塔吊发送微调控指令。

在一些实施方式中，微调控指令可包括：向智能塔吊发送暂停作业指令；和/或向智能塔吊发送绕行指令。

在一些实施方式中，空间特征分析模块还可用于解析工作空间的三维建筑结构和物料。

在一些实施方式中，空间特征分析模块与空间特征采集模块信号连接，并与智能塔吊电连接。

本申请还提出了这样一种用于智能塔吊工作空间预警监测的方法，可包括：

由部署于智能塔吊的工作空间的空间特征采集模块采集自身覆盖范围内的工作空间的空间特征，空间特征包括障碍物点云数据和空间环境数据；以及

由空间特征分析模块实时获取空间特征和智能塔吊的作业作预案，并分析作业动作预案与空间特征的匹配度，对匹配度低于预警阈值的作业动作预案进行风险预警，并向智能塔吊发送微调控指令。

在一些实施方式中，由部署于智能塔吊的工作空间的空间特征采集模块采集自身覆盖范围内的工作空间的空间特征，空间特征包括障碍物点云数据和空间环境数据可包括：由部署于所述工作空间的多个障碍物感应探测器，感应并上传自身探测范围内的工作空间的障碍物点云数据。由部署于所述工作空间的多个空间环境传感器，感应并上传自身覆盖范围内的空间环境数据。

在一些实施方式中，由部署于所述工作空间的多个障碍物感应探测器，感应并上传自身探测范围内的工作空间的障碍物点云数据可包括：由雷达探测装置向自身探测范围发射激光或者毫米波，并接收自身探测范围内的障碍物的各个点反射的回波，以及分析出所述障碍物的各个点的位置信息，将各个点的位置信息整合为自身探测范围中障碍物的点云数据。由第一无线通讯单元按照无线物联网的通讯协议将点云数据进行上传。

在一些实施方式中，由部署于所述工作空间的多个空间环境传感器，感应并上传自身覆盖范围内的空间环境数据可包括：由多个环境传感装置分别感应自身覆盖范围内的各种空间环境数据。由第二无线通讯单元按照无线物联网的通讯协议将空间环境数据进行上传。

在一些实施方式中，还可包括：将智能塔吊的工作空间进行离散，获得多个工作空间单元。

在一些实施方式中，由空间特征分析模块实时获取空间特征和智能塔吊的作业作预案，并分析作业动作预案与空间特征的匹配度，对匹配度低于预警阈值的作业动作预案进行风险预警，并向智能塔吊发送微调控指令可包括：实时获取工作空间的三维建筑工程模型，并在三维建筑工程模型中解析出工作空间的具***置。根据多个工作空间单元，将三维建筑工程模型对应分割为多个三维空间单位。根据多个障碍物感应探测器的部署位置和覆盖范围，以及多个空间环境传感器的覆盖位置，分别将障碍物点云数据和空间环境数据映射至各个三维空间单位。实时获取智能塔吊的作业动作预案，并确定作业动作预案分布的多个三维空间单位，对多个三维空间单位进行时序化排列。根据时序化排列的结果，确定作业动作对应的三维空间单位的多个关联三维空间单位，以及各个关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据。根据作业动作预案中各个作业动作的属性，并结合多个关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据，分析作业动作与其对应的各个关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据的匹配度。响应于作业动作与其对应的各个关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据低于预警阈值的匹配度，发出风险预警信号，并向所述智能塔吊发送微调控指令。

在一些实施方式中，微调控指令可包括：向智能塔吊发送暂停作业指令；和/或向智能塔吊发送绕行指令。

在一些实施方式中，还可由空间特征分析模块解析工作空间的三维建筑结构和物料。

根据上述的实施方式的技术方案可至少获得以下至少一个有益效果。

根据本申请一实施方式的用于智能塔吊工作空间预警监测的***及方法，通过设置多个障碍物感应探测器和多个空间环境传感器，能够精准的确定智能塔吊的工作空间的障碍物点云数据和空间环境数据，避免了驾驶员主观判断的误差。另外，本申请还设置有空间特征分析模块，将智能塔吊的实际工作空间的障碍物点云数据和空间环境数据映射到三维建筑工程模型上，进而分析智能塔吊的作业动作与其在三维建筑工程模型中分布的三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据的匹配程度，对匹配度低于预警阈值的作业动作预案进行风险预警和微调控处理，有效地降低了智能塔吊在作业过程中对驾驶员的依赖度，且提高了智能塔吊在作业过程中避障的及时性以及精准度。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本申请的示例性实施方式的用于智能塔吊工作空间预警监测的***结构示意图；以及

图2是根据本申请的示例性实施方式的用于智能塔吊工作空间预警监测的方法流程图。

具体实施方式

为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。

在附图中，为了便于说明，已稍微调整了元素的大小、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。如在本文中使用的，用语“大致”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语，而不用作表程度的用语，并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。另外，在本申请中，各步骤处理描述的先后顺序并不必然表示这些处理在实际操作中出现的顺序，除非有明确其它限定或者能够从上下文推导出的除外。

还应理解的是，诸如“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”等表述在本说明书中是开放性而非封闭性的表述，其表示存在所陈述的特征、元件和/或部件，但不排除一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合的存在。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，其修饰整列特征，而非仅仅修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。

除非另外限定，否则本文中使用的所有措辞(包括工程术语和科技术语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，除非本申请中有明确的说明，否则在常用词典中定义的词语应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，而不应以理想化或过于形式化的意义解释。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请。

为了保障智能塔吊的作业安全，避免发生意外的碰撞、倒塌、脱落等事故，需要对智能塔吊的工作空间进行预警监测。通过预警监测感知和分析智能塔吊工作空间的障碍物点云数据和空间环境数据，判断智能塔吊的作业预案与空间特征是否匹配，从而实现冲突风险预警和微调控。

本申请提出了这样一种用于智能塔吊工作空间预警监测的***，可包括：空间特征采集模块2和空间特征分析模块3。空间特征采集模块2部署于智能塔吊的工作空间，用于采集自身覆盖范围内的工作空间的空间特征，空间特征包括障碍物点云数据和空间环境数据。空间特征分析模块2用于实时的获取空间特征和智能塔吊的作业作预案，并分析作业动作预案与空间特征的匹配度，对匹配度低于预警阈值的作业动作预案进行风险预警，并向智能塔吊发送微调控指令。

图1是根据本申请的示例性实施方式的用于智能塔吊工作空间预警监测的***结构示意图。本申请中各个模块的实际交互过程将参照图1进行阐述。

具体地，当智能塔吊的车身位于建筑工地的某一位置时，根据其自身的属性，例如起重臂的长度，必然匹配有一定的工作空间。为了能够精准的智能塔吊的起重臂距离障碍物的距离，以及该工作空间各个位置的环境状态，例如温度、湿度或风速等，本申请提出了工作空间离散模块1。工作空间离散模块1用于将智能塔吊的工作空间进行离散，获得多个工作空间单元。需要说明的是，上述工作空间为能够覆盖智能塔吊作业动作的立体空间，且每个工作空间单元的体积可根据实际情况进行调整。在本申请中，每个工作空间单元的形状可为空间立方体，但并不限于此。

为了获得智能塔吊的工作空间的空间特征，例如上述的智能塔吊的起重臂距离障碍物的距离或者工作空间各个位置的环境状态，本申请提出了空间特征采集模块2。空间特征采集模块2可包括多个障碍物感应探测器21和多个空间环境传感器22。多个障碍物感应探测器21和多个空间环境传感器22的覆盖范围需包裹整个工作空间单元。

具体地，障碍物感应探测器21可包括雷达探测装置和第一无线通讯单元。雷达探测装置用于向自身探测范围发射激光或者毫米波，并接收自身探测范围内的障碍物的各个点反射的回波，以及分析出所述障碍物的各个点的位置信息，将各个点的位置信息整合为自身探测范围中障碍物的点云数据。当然，雷达探测装置可选择激光雷达或毫米波雷达，也可选择任意能够获得自身探测范围中障碍物的点云数据的装置，在此不做限制。第一无线通讯单元通过无线物联网，按照无线物联网的通讯协议将点云数据上传至空间特征分析模块3。

具体地，空间环境传感器22可包括多种环境传感装置和第二无线通讯单元。由于影响智能塔吊作业的环境因素主要包括风速、湿度和温度等，因此在工作空间内的多个位置设置多种环境传感装置，例如风速传感器、湿度传感器和热敏传感器，以采集工作空间内的多种环境数据，避免大风、大雨等天气状态下的作业，为智能塔吊的安全作业提供环境数据支撑。第二无线通讯单元通过无线物联网，并按照无线物联网的通讯协议将空间环境数据上传至空间特征分析模块3。

需要说明的是，障碍物感应探测器21的个数，以及空间环境传感器22的个数可根据智能塔吊的工作空间的实际情况进行设定，例如当工作空间较小时，在保证空间特征的精准性的和完整性的前提下，可减少障碍物感应探测器21和空间环境传感器22的设置数量，以压缩成本。当然空间环境传感器22的种类也可根据智能塔吊的工作空间的实际情况或智能塔吊的自身属性进行选择，在此均不做限制。

在一些实施方式中，智能塔吊能够基于搬运物料的起始点和目的地，并结合物料的属性，例如物料的重量等，对作业动作进行预先设定，形成作业动作预案。作业动作预案包括智能塔吊的待执行的多个连续的作业动作，智能塔吊将根据作业动作预案进行作业。基于此，本申请提出了空间特征分析模块3，以分析作业动作预案与空间特征的匹配度，对匹配度低于预警阈值的作业动作预案进行风险预警，并向智能塔吊发送微调控指令。

具体地，空间特征分析模块3中预设有建筑工地的三维建筑工程模型。当然，也可从云端实时的获取该三维建筑工程模型，在此不做限制。首先，空间特征分析模块3在三维建筑工程模型中解析出工作空间的具***置。进一步地，根据对实际工作空间离散出的多个工作空间单元，将三维建筑工程模型对应分割为多个三维空间单位。同样地，该三维空间单位可为空间立方体，也可为任意立体形状，在此不做限制。进一步地，根据多个障碍物感 应探测器21的部署位置和覆盖范围，以及多个空间环境传感器22的覆盖位置，分别将障碍物点云数据和空间环境数据映射至各个三维空间单位。即将各个三维空间单位与其对应的障碍物点云数据和空间环境数据进行匹配，以备后续调用。进一步地，空间特征分析模块3提供了面向智能塔吊的中控器的上下行交互接口，基于该上下行交互接口实时地获取智能塔吊的当前作业动作。根据当前作业动作，可确定智能塔吊的作业动作预案，即智能塔吊的多个后续作业动作。进一步地，确定作业动作预案分布的多个三维空间单位，即作业动作预案中的多个连续的作业动作所经过的三维空间单位，并根据作业动作预案中的各个连续的作业动作经过多个三维空间单位的时间顺序，对多个三维空间单位进行时序化排列。进一步地，根据对多个三维空间单位的时序化排列的结果，确定每个作业动作分别对应的三维空间单位的多个关联三维空间单位，以及各个关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据。进一步地，根据作业动作预案中各个作业动作的属性，并结合多个关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据，分析作业动作与其对应的各个关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据的匹配度，当该作业动作与其对应的各个关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据的匹配度低于预警阈值时，则发送风险预警，以便驾驶员处理。同时还向智能塔吊发送微调控指令，以避免智能塔吊执行危险操作。

在一些实施方式中，微调控指令可包括向智能塔吊发送暂停作业指令，也可向智能塔吊发送绕行指令，根据实际情况进行调整，在此不做限制。

在一些实施方式中，空间特征分析模块3还可用于解析工作空间的三维建筑结构和物料，以辅助空间特征分析模块3进行风险预警和微调控指令。

在一些实施方式中，空间特征分析模块3与空间特征采集模块2信号连接，并与智能塔吊电连接，以便进行数据交互。

根据本申请一实施方式的用于智能塔吊工作空间预警监测的***，通过设置多个障碍物感应探测器和多个空间环境传感器，能够精准的确定智能塔吊的工作空间的障碍物各点的位置信息和空间环境，避免了驾驶员主观判断的误差。另外，通过设置空间特征分析模块，将智能塔吊的实际工作空间的障碍物点云数据和空间环境数据映射到三维建筑工程模型上，进而分析智能塔吊的作业动作与其在三维建筑工程模型中分布的三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据的匹配程度，对匹配度低于预警阈值的作业动作预案进行风险预警和微调控处理，有效地降低了智能塔吊在作业过程中对驾驶员的依赖度，且提高了智能塔吊在作业过程中避障的及时性以及精准度。

图2是根据本申请的示例性实施方式的用于智能塔吊工作空间预警监测的方法流程图。如图2所示，本申请还提出了这样一种用于智能塔吊工作空间预警监测的方法，可包括：步骤S1，由部署于智能塔吊的工作空间的空间特征采集模块采集自身覆盖范围内的工作空间的空间特征，空间特征包括障碍物点云数据和空间环境数据；以及步骤S2，由空间特征分析模块实时获取空间特征和智能塔吊的作业作预案，并分析作业动作预案与空间特征的匹配度，对匹配度低于预警阈值的作业动作预案进行风险预警，并向智能塔吊发送微调控指令。

在一些实施方式中，步骤S1可包括：由部署于所述工作空间的多个障碍物感应探测器，感应并上传自身探测范围内的工作空间的障碍物点云数据。由部署于所述工作空间的多个空间环境传感器，感应并上传自身覆盖范围内的空间环境数据。

在一些实施方式中，由部署于所述工作空间的多个障碍物感应探测器，感应并上传自身探测范围内的工作空间的障碍物点云数据可包括：由雷达探测装置向自身探测范围发射激光或者毫米波，并接收自身探测范围内的障碍物的各个点反射的回波，以及分析出所述障碍物的各个点的位置信息，将各个点的位置信息整合为自身探测范围中障碍物的点云数据。由第一无线通讯单元按照无线物联网的通讯协议将点云数据进行上传。

在一些实施方式中，由部署于所述工作空间的多个空间环境传感器，感应并上传自身覆盖范围内的空间环境数据可包括：由多个环境传感装置分别感应自身覆盖范围内的各种空间环境数据。由第二无线通讯单元按照无线物联网的通讯协议将空间环境数据进行上传。

在一些实施方式中，还可包括：将智能塔吊的工作空间进行离散，获得多个工作空间单元。

在一些实施方式中，步骤S2可包括：实时获取工作空间的三维建筑工程模型，并在三维建筑工程模型中解析出工作空间的具***置。根据多个工作空间单元，将三维建筑工程模型对应分割为多个三维空间单位。根据多个障碍物感应探测器的部署位置和覆盖范围，以及多个空间环境传感器的覆盖位置，分别将障碍物点云数据和空间环境数据映射至各个三维空间单位。实时获取智能塔吊的作业动作预案，并确定作业动作预案分布的多个三维空间单位，对多个三维空间单位进行时序化排列。根据时序化排列的结果，确定作业动作对应的三维空间单位的多个关联三维空间单位，以及各个关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据。根据作业动作预案中各个作业动作的属性，并结合多个关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据，分析作业动作与其对应的各个关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据的匹配度。响应于作业动作与其对应的各个关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据低于预警阈值的匹配度，发出风险预警信号，并向所述智能塔吊发送微调控指令。

在一些实施方式中，微调控指令可包括：向智能塔吊发送暂停作业指令；和/或向智能塔吊发送绕行指令。

在一些实施方式中，还可由空间特征分析模块解析工作空间的三维建筑结构和物料。

根据本申请一实施方式的用于智能塔吊工作空间预警监测的方法，通过设置多个障碍物感应探测器和多个空间环境传感器，能够精准的确定智能塔吊的工作空间的障碍物各点的位置信息和空间环境，避免了驾驶员主观判断的误差。另外，通过设置空间特征分析模块，将智能塔吊的实际工作空间的障碍物点云数据和空间环境数据映射到三维建筑工程模型上，进而分析智能塔吊的作业动作与其在三维建筑工程模型中分布的三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据的匹配程度，对匹配度低于预警阈值的作业动作预案进行风险预警和微调控处理，有效地降低了智能塔吊在作业过程中对驾驶员的依赖度，且提高了智能塔吊在作业过程中避障的及时性以及精准度。

如上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式，并不用于限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于智能塔吊工作空间预警监测的***，其特征在于，包括：

空间特征采集模块，部署于智能塔吊的工作空间，用于采集自身覆盖范围内的工作空间的空间特征，所述空间特征包括障碍物点云数据和空间环境数据；

空间特征分析模块，用于实时的获取所述空间特征和所述智能塔吊的作业作预案，并分析所述作业动作预案与所述空间特征的匹配度，对匹配度低于预警阈值的所述作业动作预案进行风险预警，并向所述智能塔吊发送微调控指令。

2.根据权利要求1所述的用于智能塔吊工作空间预警监测的***，其特征在于，所述空间特征采集模块包括：

多个障碍物感应探测器，部署于所述工作空间，用于感应并上传自身探测范围内的工作空间的障碍物点云数据；以及

多个空间环境传感器，部署于所述工作空间，用于感应并上传自身覆盖范围内的空间环境数据。

3.根据权利要求2所述的用于智能塔吊工作空间预警监测的***，其特征在于，所述障碍物感应探测器包括：

雷达探测装置，用于向自身探测范围发射激光或者毫米波，并接收自身探测范围内的障碍物的各个点反射的回波，以及分析出所述障碍物的各个点的位置信息，将各个点的位置信息整合为自身探测范围中所述障碍物的点云数据；以及

第一无线通讯单元，用于按照无线物联网的通讯协议将所述点云数据上传至所述空间特征分析模块。

4.根据权利要求2所述的用于智能塔吊工作空间预警监测的***，其特征在于，所述空间环境传感器包括：

多个环境传感装置，分别用于感应自身覆盖范围内的各种空间环境数据；以及

第二无线通讯单元，用于按照无线物联网的通讯协议将所述空间环境数据上传至所述空间特征分析模块。

5.根据权利要求2所述的用于智能塔吊工作空间预警监测的***，其特征在于，还包括工作空间离散模块，用于将所述智能塔吊的工作空间进行离散，获得多个工作空间单元。

6.根据权利要求5所述的用于智能塔吊工作空间预警监测的***，其特征在于，所述空间特征分析模块的执行步骤包括：

实时获取所述工作空间的三维建筑工程模型，并在所述三维建筑工程模型中解析出所述工作空间的具***置；

根据多个所述工作空间单元，将所述三维建筑工程模型对应分割为多个三维空间单位；

根据多个所述障碍物感应探测器的部署位置和覆盖范围，以及多个所述空间环境传感器的覆盖位置，分别将所述障碍物点云数据和所述空间环境数据映射至各个所述三维空间单位；

实时获取所述智能塔吊的作业动作预案，并确定所述作业动作预案分布的多个所述三维空间单位，对多个所述三维空间单位进行时序化排列；

根据所述时序化排列的结果，确定所述作业动作对应的三维空间单位的多个关联三维空间单位，以及各个所述关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据；

根据所述作业动作预案中各个作业动作的属性，并结合多个所述关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据，分析所述作业动作与其对应的各个所述关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据的匹配度；以及

响应于所述作业动作与其对应的各个所述关联三维空间单位的障碍物点云数据和空间环境数据低于预警阈值的匹配度，发出风险预警信号，并向所述智能塔吊发送微调控指令。

7.根据权利要求6所述的用于智能塔吊工作空间预警监测的***，其特征在于，所述微调控指令包括：

向所述智能塔吊发送暂停作业指令；和/或

向所述智能塔吊发送绕行指令。

8.根据权利要求7所述的用于智能塔吊工作空间预警监测的***，其特征在于，所述空间特征分析模块还用于解析所述工作空间的三维建筑结构和物料。

9.根据权利要求1所述的用于智能塔吊工作空间预警监测的***，其特征在于，所述空间特征分析模块与所述空间特征采集模块信号连接，并与所述智能塔吊电连接。

10.一种用于智能塔吊工作空间预警监测的方法，其特征在于，包括

由部署于智能塔吊的工作空间的空间特征采集模块采集自身覆盖范围内的工作空间的空间特征，所述空间特征包括障碍物点云数据和空间环境数据；以及

由空间特征分析模块实时获取所述空间特征和所述智能塔吊的作业作预案，并分析所述作业动作预案与所述空间特征的匹配度，对匹配度低于预警阈值的所述作业动作预案进行风险预警，并向所述智能塔吊发送微调控指令。

Images